四川永祥股份有限公司是通威集团控股的通威股份旗下一家科技型民营企业,成立于2002年。通威由此进入化工领域,为进军光伏新能源领域做准备。2007年,成立了四川永祥多晶硅公司,在此基础上,利用循环经济不断发展,通过通威管理、文化的植入和技术、资金的投入,永祥焕发出了勃勃生机,并不断发展壮大,到目前已成为拥有云南保山、内蒙古包头、四川乐山三大基地的企业。2021年底,永祥板块高纯晶硅总产能将超过18万吨。
永祥股份绿色工厂一角
作为光伏新能源上游多晶硅生产企业,永祥经历了全球金融危机、“欧美双反”的行业寒冬,经过多年持续的积累、科技创新、研发提升,一路披荆斩棘,砥砺前行,而终于成功跻身于全球前列。2020年,成为国内晶硅行业龙头企业(据中国有色金属协会硅业分会年报统计显示,2020年,永祥的多晶硅产品出货量全球最大)。
绝地反击
彼时,出生之日就遭遇“超强风暴”,地处“西部硅谷”乐山五通桥的四川永祥多晶硅公司和全国80多家多晶硅生产企业一样,命运多舛。
2008年9月,首期年产1000吨多晶硅项目刚一投产,一场笼罩整个行业的“严寒”迎头袭来。与之同步的是席卷全球的金融危机,而中国光伏企业当时对国际市场依赖度较高。2011年至2013年,又迎来第二个剧烈调整期,过山车一样的调整让国内多晶硅企业遭遇前所未有的挑战。几年时间里,多晶硅价格从最高每吨350万元,跌到180万元、70万元、30万元,最低十几万元。“技术和市场两头在外”,整个多晶硅行业举步维艰,就连被称为多晶硅“黄埔军校”的新光硅业甚至只有等待“破产重组”。
永祥新能源办公大楼
“严冬”之下,是坐以待毙?还是猫腰强身?
在十一届全国政协常委、全国人大代表、通威集团董事局主席刘汉元的坚强领导和关心支持下,永祥坚定地选择了后者。
“行业有周期,春夏秋冬始终会循环,但是自己的问题解决不了,永远是冬天。”刘汉元如此说道,并向永祥股份技术研发团队提出了“谢绝偶然,掌控必然,天道酬勤,引领高峰”的期望。
“技术创新才是生存下来的根本。只有加强技术改造,才能保障安全环保、降低成本、提升质量,才有竞争机会。特别是2013年底开始,多晶硅公司在前三次技术改造的基础上,毅然投资6亿多元用‘永祥法’结合冷氢化技术改造,实现废物循环综合利用,生产成本由原来的每吨16万元以上降为每吨8万元以下,降幅超50%;一年起码节约用电25000万千瓦时,折合标煤约3.07万吨。”回顾当年潜心技改的点点滴滴,永祥股份董事长兼总经理李斌、永祥股份首席技术官甘居富、永祥新能源常务副总经理罗周等相关负责人依然感慨不已。
在多晶硅的技术研发过程中,从传统西门子工艺出发,生产工艺先后经历了热氢化技术的第一代、四氯化硅自循环的第二代、小型冷氢化技术的第三代、冷氢化大型化的第四代等等过程。而“第四代永祥法”,核心在于四氯化硅高效、低耗的闭路循环的关键性技术攻关问题,从而解决人们对于多晶硅生产环保等方面的诟病。彼时,在行业发展低迷的情况下,全国数十家多晶硅企业因四氯化硅无法达到有效利用而导致生产成本高而停产。然而,永祥凭借着多年技术的沉淀,逆流而上,投巨资对装置系统进行节能升级改造,包括新建20万吨四氯化硅冷氢化装置,实现将系统所产生四氯化硅通过冷氢化技术全部转化为生产原料三氯氢硅,不仅成功解决了副产物处理问题,还实现了物料的全闭路循环。
2015年3月,在行业“寒冬”中猫腰强身的四川永祥多晶硅公司传出喜讯:四氯化硅冷氢化节能降耗技改项目顺利生产,成本控制在了每吨8万元左右,综合能耗降至70度左右!第四次技改取得圆满成功,对于永祥发展史来说具有里程碑式的意义,由此,永祥通过技术创新跑赢了断崖式下跌的市场行情,实现绝地反击,逆境中崛起,成本、质量等各项指标达行业领先水平。
乘势启航
历经寒冬的考验,成功活下来的永祥,深知技术创新的重要性和关键性,因此总是不甘于满足现状,不止步于眼前的成功,致力于向更深更高的技术领域探求。
基于“第四代永祥法”的研究成果和应用经验,公司还深度研发了大型节能还原、大型节能耦合精馏工艺、尾气回收、新型渣浆处理工艺、热能梯级利用、氯氢元素闭路循环、超低排放等诸多核心生产技术和设备装置,形成了一系列的专利技术和核心技术,进一步完成了“永祥法”工艺的蜕变、进化升级,进而形成了“第五代永祥法”高纯晶硅工艺。
内蒙古通威一期3.5万吨高纯晶硅厂景
随着在行业中的逆势崛起,永祥股份没有停止发展的步伐,而是乘风破浪、巅峰启航。
2017年,通威股份旗下永祥股份分别在乐山、包头投巨资建设高纯晶硅项目。一年内启动两项如此重大项目,在业内罕见,令行业瞩目。2018年10月、12月,内蒙古通威高纯晶硅一期项目和永祥新能源高纯晶硅一期项目先后投产。该两大项目同时采用永祥独立自主开发的“第五代”高纯晶硅生产工艺。为当时世界单套产能最大、综合能耗最低、技术集成最多、品质最优(满足N 型单晶质量需求)的生产线。
“第五代永祥法”高纯晶硅生产技术的核心在于低耗、高质,物料的闭路循环利用和资源的“吃干榨尽”,整个永祥板块高纯晶硅产能提升至8万吨,跃居全球高纯晶硅第一军团,永祥产品单晶率达98%,电性方面,关键性杂质元素纯度达11个9。
二次腾飞
2020年,极不平凡。新冠疫情席卷全球,在困难面前,通威旗下永祥股份表现出了强大的信念和勇气,公司逆势而上,通过“云签约”,投资启动建设永祥新能源二期、云南通威一期各5万吨高纯晶硅项目,不仅给社会增强了发展的信心,还彰显了企业绿色高质量发展、责任担当的决心和底气。
永祥新能源二期项目还包括1000吨电子级晶硅产线。
2021年,永祥股份进入二次腾飞时代。旗下的永祥新能源二期5万吨高纯晶硅、云南通威一期5万吨高纯晶硅、永祥光伏科技15GW单晶拉棒切方项目、内蒙通威二期5万吨高纯晶硅项目工程建设同时施工如火如荼,呈现出四大新项目齐头并进、经营与基建比翼齐飞的行业壮观。
建设中的云南通威
高纯晶硅新项目均采用“第六代永祥法”高纯晶硅生产核心技术。据了解,“第六代永祥法”在“第五代永祥法”的基础上进一步迭代升级,具有更明显的优势:
首先是“做好加减乘除法”:通过提质提量,规模挖潜,科学布局,对尾气回收、热能利用更彻底;全新工艺较一期热能利用提升20%-30%;全面梳理、优化生产工艺流程,源头治理,资源化,减量化,单位生产成本更具竞争力;重新定义精馏功能,反应精馏法全面采用,材质选择更匹配,“永祥”法不断迭代更新,创新技术成果应用于实践,转化为强大的生产力;消除生产瓶颈,消除工艺缺陷,消除设备锈蚀,打造世界一流的技术品质和装置运行水平。
其次,以可靠性、安全为核心,结合 5G 网络、云计算、大数据、人工智能、物联网等信息化新技术,实现永祥生产操作数字化;经营管理智能化;决策支持智慧化。深化“两化融合”和互联网+应用,不断推动永祥“生产模式、经营模式和决策模式”的变革,重塑永祥“供应链、产业链和价值链”,保障永祥安全、高效、精益、智慧地连续生产经营,具备更强市场风险应对能力,打造高效节能、绿色环保、环境舒适的永祥智慧工厂。
“在通威文化引领下,永祥股份坚持以匠心铸精品,高纯晶硅达到半导体电子级晶硅品质,为客户带来更大更多的增值空间。通过技术创新和智慧工厂的管理保障,生产高质量晶硅产品,通过标准、清单、智慧化管理提升综合实力,不断强化核心竞争能力。”李斌表示。
砥砺前行
硅,是发展光伏产业和信息产业必不可缺的基础材料。高纯晶硅,更是促进光伏清洁能源产业高质量发展的上游原材料。
清洁能源是全人类共同的选择和仅有的选择,已然在世界各国达成共识,光伏产业作为永续的清洁能源,具有重要的战略意义。2020年9月,我国向全世界提出了碳达峰、碳中和目标,从而,与光伏清洁能源直接相关的晶硅产业迎来了诸多利好。
如今,光伏发电已在全球许多国家和地区成为最经济的发电方式,具备了大规模应用、逐步替代化石能源的条件,成为了全球发展可再生能源的第一主角。而过去的十多年来,随着产业规模不断扩大,技术迭代升级不断加快,智能制造迅速推广,光伏发电成本下降了90%以上。与此同时,我国光伏发电成本也有了大幅降低,2020年平均上网电价已降至0.35元/千瓦时,预计“十四五”期间将降低到0.26元/千瓦时以下,届时光伏发电成本将低于绝大部分煤电。如果进一步考虑生态环境成本,光伏发电的优势将更加明显,有利于加快推进能源消费电力化、电力生产清洁化,加速我国碳中和进程。
回顾行业发展历史,永祥股份的晶硅从市价330万/吨左右跟进到2020年市价6万多/吨,从50—100万/吨的生产成本,一路改进到目前每吨不到4万的完全成本,技术促使生产成本的急剧下降,公司促进和参与推动了光伏行业规模的巨大增长,成本的大幅下降,产业的快速发展。
2007年初启动多晶硅第一期项目,永祥人可以骄傲地说,无愧于这个时代,无愧于已经过去的十三、四年的时间。一路走来,永祥股份不断进行技术研发,创新突破,在工艺技术、设备、装置等核心领域攻关,各项指标持续保持领先优势,成本和能耗水平进一步大幅下降,全面满足P型和N型单晶需求,部分质量达到半导体电子级晶硅水平,不仅一举突破欧美国家的技术封锁,还达到了世界水平的最前沿,实现了高纯晶硅中国“智造”。通威永祥人和全行业中国同行一起实现了多晶硅行业从一路仰视、仰望、追赶,到逐渐并驾齐驱,到现在在太阳能级多晶硅领域一骑绝尘,引领全球全人类,在这个产业的前沿技术、规模成本上的综合领先,快速发展。
多年来,永祥股份先后荣获了“高新技术企业”、“国家知识产权优势企业”、“绿色工厂”、“国家专利优秀奖”、“企业技术中心”、“四川省多晶硅工程技术研究中心”、“四川省优秀企业”、“半导体材料专业十强”等殊荣,还拥有“化工高尔夫”“塞上江南”等美誉。
李斌表示,秉持通威集团“为了生活更美好”的企业愿景和“为子孙留住青山绿水,白云蓝天”的环保理念,永祥股份持续不断地进行技术研发、创新进取,积极推动行业绿色高质量发展,助力我国能源转型,矢志不渝地努力打造世界级清洁能源公司。
不忘初心,继续前行。在这个伟大的过程中,世界光伏产业、人类社会发展史上一定有通威人、永祥人浓墨重彩的一笔!
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